四川大学の呉錦栄教授と謝正田副研究員の研究チームは、天然ゴム(NR)の基体に、食品添加物としてよく使われるカラゴム(KC)を革新的な水混合法で導入し、全生物由来で無硫化のゴム材料(NR/KC)を作製しました。この研究は" Fully Biosourced, vulcanization-free, and Thermal Responsive Natural Rubber Material "と題されています著名な学術誌「Macromolecules」に掲載されました。

新しいNR/KC複合材料の作製には、NRのタンパク質などの天然ゴム成分(NRC)が重要な役割を果たし、KCとNRの架け橋となり、無硫化ゴムの構築を促進しました。この特殊な接続方式は材料の力学的性能を高めるだけでなく、独特の熱応答特性を与え。

研究結果によると、NR/KC複合材料は優れた力学的性能を示しています。強度は約12 MPa、最大伸長率は850%と、通常の非硫化ゴムの性能をはるかに超えています。この劇的な性能向上は、KCとNRの間の水素結合による強固な結合によるものです。NRゼラチン上の豊富なヒドロキシ基とNRC間の水素結合により、KCはゼラチン顆粒間に選択的に分散し、効率的な遮蔽充填ネットワークを形成し。

さらに特筆すべきは、NR/KC複合材独特の熱応答挙動により、筋肉の機能をシミュレートする能力を備えていることです。このユニークな物理的相互作用は、特にバイオミミクリーやスマート素材の分野で、幅広い応用可能性を材料に与えてい。

NR/KC複合材料は、全生物由来で無硫化のゴム材料として、環境性能に優れています。材料中に化学的不可逆架橋が存在しないため、この材料は分解性があり、環境にも優しいです。実験では、埋め立てなどの無害処理によって、複合材のKCは40日以内にほぼすべてが分解、または湿った土壌に溶けたことが証明されてい。

この研究成果はゴム工業の持続可能な発展に新しい視点を提供するだけでなく、環境にやさしいゴム/多糖材料の構築に環境にやさしい効果的な戦略を提供します。環境保護と持続可能な発展を追求する今、この革新的な研究は間違いなく重要な理論的意義と実践価値があり。